عنوان
بررسي تاثير افزودني هاي نانوسيليس و متاكائولن بر خواص مكانيكي، شيميايي و ريزساختاري ملات هاي حاوي سيمان پرتلند
نويسنده اصلي
سميرا پورحسن زنگنه
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
به منظور كاهش مشكلات زيست محيطي توليد كلينكر سيمان پرتلند كه باعث خروج مقادير CO2 زياد از كوره مي¬شود، طرح جايگزيني بخشي از سيمان پرتلند با موادي كه خود داراي خاصيت چسبندگي كم هستند يا اصلا خاصيت چسبندگي ندارند ولي مي¬¬توانند با Ca(OH)2 حاصل از هيدراته شدن فازهاي اصلي سيمان واكنش كنند مطرح شد. در اين پروژه بررسي جايگزيني بخشي از سيمان با متاكائولن¬هاي مختلف و همچنين نانوسيليس مطرح گرديد. دو نوع كائولن با نام¬هاي كائولن كاشمر ايراني و كائولن A301S خارجي و دو نوع بال¬كلي به نام¬هاي بال¬كلي ايراني آباده از نوع Spv1 و بال¬كلي Claymot خارجي انتخاب شدند ابتدا مواد اوليه فوق از نظر شيميايي و مينرالي مورد بررسي قرار گرفتند پس از رسم نمودارهاي آناليز حرارتي افتراقي و آناليز وزن¬سنجي(DTA/TG) دماي كلسيناسيون كائولن¬ها و بال¬كلي¬ها 700°C تعيين شد. متاكائولن¬هاي حاصل از نظر الگوي پراش اشعه ايكس(XRD) و همچنين تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR) مورد بررسي قرار گرفتند كه نتايج حاكي از تشكيل احتمالي متاكائولن بود. فعاليت پوزولاني متاكائولن¬هاي فوق با مخلوط كردن آن¬ها با 2Ca(OH) و ساخت خمير مربوطه و عمل¬آوري 7 و 28 روز آن و سپس آناليز حرارتي خميرهاي فوق مورد بررسي قرار گرفت. كاهش ميزان پيك گرماگير در حوالي دماي 500 تا 700 درجه سانتي¬گراد نشان¬دهنده ميزان عملكرد پوزولان مي¬باشد كه بر اين اساس براي متاكائولن خارجي A301S فعاليت پوزولاني 5/75 % پس از 28 روز بدست آمد كه فعال¬ترين متاكائولن از اين نظر از بين متاكائولن¬هاي مورد مطالعه بود. براي بررسي بيشتر خاصيت پوزولاني استحكام ملات¬هاي حاوي سيمان پرتلند + 30 % جايگزيني متاكائولن به جاي سيمان و ماسه استاندارد با نسبت ماسه به چسب(سيمان¬ پرتلند+ متاكائولن+نانوسيليس) برابر سه در زمان¬هاي 7 ، 28 و 90 روز عمل¬آوري مورد مطالعه قرار گرفت كه نتايج اين قسمت حاكي از عملكرد بهتر متاكائولن حاصل از بال¬كلي Claymot بود كه شاخص فعاليت استحكام 85% را در 28 روز نشان داد سپس خميرها و ملات¬هاي حاوي نانوسيليس يا نانوسيليس+ متاكائولن مورد بررسي قرار گرفت. متاكائولن¬هاي انتخابي براي اين مرحله متاكائولن¬هاي claymot و متاكائولن كاشمر بود. در مجموع استفاده از نانوسيليس به تنهايي هم از نظر ميزان افزايش استحكام و هم از نظر مصرفCa(OH)2 عملكرد بهتري نسبت به مخلوط متاكائولن+نانوسيليس داشت. در قسمت سوم كار، براي بررسي مقاومت شيميايي، ليچينگ كلسيم نمونه¬ها در محلول آمونيوم نيترات در 21 و 42 روز انجام گرفت و با روش¬هاي SEM و استحكام فشاري بررسي شد. نتايج؛ اصلاح ملات سيمان توسط نانوذرات سيليس را نشان داد. حضور نانوسيليس باعث كاهش سرعت اين پديده مي¬شود و استحكام را در روزهاي اوليه (21 روز) به خوبي حفظ مي¬كند و ملات حاوي تركيب دو افزودني نانوسيليس و متاكائولن Claymot كمترين كاهش استحكام را در 21 روز نشان داد.
شماره ركورد
189877
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور
دكتر علي اله وردي
رشته تحصيلي
سراميك
استاد راهنما
دكتر رحيم نقي زاده - دكتر جعفر جوادپور